仕組み: 燃料電池

燃料電池や電気自動車に興味がありますか? How Things Work のこの興味深いエピソードでは、燃料電池の魅力的なメカニズムと、燃料電池が電気自動車の推進にどのように使用されているかを紹介します。

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ピーター: (00:16)

へようこそ 自動車について話しましょう. そして今週のエピソードでは どうやって動くか、燃料電池と呼ばれる、おそらく既に聞いたことのある技術について説明します。 そして、燃料電池を使って電気自動車を推進する方法をお見せします。 以前のエピソードでは、電気自動車について多くのことを話しました。実際、Tesla Model X を試乗したセグメントを見たことがあるかもしれません。現在、燃料電池は、従来のバッテリーと比較して動作方法が大きく異なります。 . さて、鉛蓄電池を見てみると、アノードとカソードがあり、電解質として通常作用する酸があるので、これは非常に恐ろしいことです。 そのため、これは非常に厄介な問題であり、環境にあまり優しくありません。 そして、通常の電気自動車はリチウムイオン電池を使用しています。 繰り返しになりますが、これらのリチウムイオン電池は、採掘して一日の終わりに廃棄するという観点から発生する総フットプリントを見ると、実際には非常に壊滅的であり、環境にはあまり良くありません.

ピーター: (01:20)

そのため、一部のメーカーは、電気自動車の設計に着手した当初から、燃料電池技術にかなりの投資を行っていました。 現在、燃料電池は、非常にクリーンで効率的な電力供給手段として、宇宙ステーションなどで長い間使用されてきました。 燃料電池がどのように機能するか、一部のメーカーが水素燃料電池を電気自動車のエネルギー源として使用することを検討し続ける必要があると私が考える理由を簡単に説明します。 そして、私があなたに見せたら、おそらくこれが進むべき道だということに同意してくれると思います.

基本的に、私たちが持っているものは鉛蓄電池とほとんど同じです。 陽極と陰極がありますが、違いはこちらの陽極には水素が充満しており、反対側の陰極には酸素が充満しています。 また、触媒もありますが、この触媒は通常プラチナでできています。 この触媒がすることは、水素をプロトンと電子に分解することです。 酸素がこちら側で行うことは、酸素が水素陽子と電子をこちら側に引き寄せることです。 しかし、プロトン交換膜と呼ばれるこの膜は非常に細かいため、実際にプロトンをろ過して通過させることができます. しかし、電子は大きすぎてこの膜を通り抜けることができません。そのため、電子に何が起こるかというと、反対側にたどり着くためにさらに別の経路をたどらなければなりません。

ピーター: (03:05)

ここにあるのは、すべての電子がこの長い経路、つまりこのチャネルを通って、こちら側に飛び出すまで移動することです。 この背後にある天才は、他のバッテリーと同様に、電子の流れがあるときは電流が流れ、電流の流れがある場合は電気を生成していることを知っていることです。 そして、電子がスタックのこちら側に到達すると、水素陽子と電子が再び水素を形成し、水素が酸素と相互作用して無害な水を生成するだけです。 実際、このバッテリーの唯一の副産物は、熱と少量の水です。 水素が常に供給されている限り、例えば車に水素タンクがあれば、この膜を通して一定の電流が流れます。

ピーター: (04:04)
そして、これらのスタックを大量に組み立てると、電気モーターに十分な電力を実際に供給するのに十分な電流が生成されます。

したがって、私の観点からは、燃料電池が進むべき道だと思います。 もちろん、唯一の課題は、それらが非常に非常に高価であり、それが大部分、開発にブレーキをかけていることです. リチウムイオン電池に代わる素晴らしい、クリーンな代替品だと思うので、これは少し残念です.

燃料電池がどのように機能するかについて理解を深めていただければ幸いです。次のエピソード「仕組み」まで、お会いできるのを楽しみにしています。 みんなで乾杯。

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